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Maquinas Herramientas III 1- Repaso Fresa y proceso de Fresado Fresado El fresado se lleva a cabo con una herramienta de corte rotativa de varios filos que ejecuta movimientos de avance programados contra una pieza en prácticamente cualquier dirección. El fresado se utiliza sobre todo para generar superficies planas, pero el desarrollo de las máquinas y del software ha incrementado las exigencias a la hora de producir otras formas y superficies. • Teoría del fresado 1- Velocidades 2- Avance 3- Profundidad 4- Potencia 5- Forma de fresar 6- Posición 7- Formación de viruta • Procedimiento de selección • Información general del sistema 1- Planificación 2- Pasos a seguir • Maquinas • Sugerencias para fresar
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Maquinas Herramientas III
1- Repaso Fresa y proceso de Fresado
Fresado El fresado se lleva a cabo con una herramienta de corte rotativa de varios filos
que ejecuta movimientos de avance programados contra una pieza en prácticamente cualquier dirección.
El fresado se utiliza sobre todo para generar superficies planas, pero el desarrollo
de las máquinas y del software ha incrementado las exigencias a la hora de producir otras formas y superficies.
• Teoría del fresado 1- Velocidades
2- Avance
3- Profundidad 4- Potencia
5- Forma de fresar 6- Posición
7- Formación de viruta
• Procedimiento de selección • Información general del sistema
1- Planificación
2- Pasos a seguir • Maquinas
• Sugerencias para fresar
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Teoría del fresado
Velocidad del husillo, velocidad de corte y diámetro
de la fresa
n = velocidad del husillo, rpm (revoluciones por minuto)
vc = velocidad de corte, m/min
ve = velocidad de corte efectiva,
m/min
DC= diámetro de corte máximo,
La velocidad del husillo (n) en rpm es el número de revoluciones que gira la
herramienta de fresado en el husillo cada minuto. La velocidad de corte (vc) en m/min indica la velocidad de corte con la que el
filo mecaniza la pieza.
El diámetro de la fresa especificado (De) tiene una profundidad de corte efectiva respecto al diámetro (DC), lo que es la base para
La velocidad de corte vc o ve.
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Avance, número de dientes y velocidad del husillo
vf = fz × zc × n mm/min
El avance por diente, fz mm/diente es un valor del fresado que sirve para
calcular el avance de la mesa. El valor del avance por diente se calcula a partir
del valor recomendado para el grosor de viruta máximo.
El avance por minuto, vf mm/min , también conocido como avance de la
mesa, avance de la máquina o velocidad de avance, es el avance de la
herramienta respecto a la pieza expresado en distancia por unidad de tiempo y está relacionado con el avance por diente y el número de dientes de la fresa.
El número de dientes de la fresa disponibles en la herramienta (zn) varía
mucho y se utiliza para determinar el avance de la mesa, mientras que el número
efectivo de dientes (zc) es el número dientes efectivamente activos en el corte.
El avance por revolución (fn) en mm/rev es un valor que se usa
específicamente para los cálculos de avance y, a menudo, para determinar
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Profundidad de corte
La profundidad de corte axial, ap mm es la cantidad de metal que la herramienta
retira de la cara de la pieza. Es la distancia a la que se regula la herramienta por debajo de la superficie sin mecanizar.
La anchura de corte radial, ae mm es la anchura del componente que se encuentra
en empañe en el corte por el diámetro de la fresa. Es la distancia a través de la superficie que está siendo mecanizada o, si el diámetro de la herramienta es
menor, la distancia cubierta por
Potencia neta, par y fuerza de corte específica
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La potencia neta (Pc) es la potencia que la máquina debe poder suministrar a los
filos para impulsar la acción de corte. Es necesario tener en cuenta la eficiencia
de la máquina al seleccionar los datos de corte.
El par (Mc) es el valor del par de fuerzas producido por la herramienta durante la
acción de corte y que la máquina debe poder proporcionar.
El valor de la fuerza de corte específica (kc1) es una constante del material y se
expresa en N/mm2
Pc = ap × ae × vf × kc Kw
60 × 106
Mc = Pc × 30 × 103 Nm
π × n
Fresado hacia arriba o fresado convencional
Fresado hacia arriba
El uso del fresado hacia arriba (también
conocido como fresado en concordancia)
permite evitar el efecto de rectificado, de
modo que se produce menos calor y la
tendencia al proceso de endurecimiento es
mínima
• En el fresado hacia arriba, la plaquita
inicia el corte con un grosor de la viruta
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Fresado convencional
La dirección de avance de la pieza es
opuesta a la de rotación de la fresa en el
área del corte.
• En el fresado convencional (también
conocido como fresado en
contraposición), el grosor de la viruta
empieza en cero y se va incrementando
hasta el final del corte.
Diámetro y posición de la fresa
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La selección del diámetro de la fresa se suele efectuar en función de la anchura
de la pieza y teniendo también en cuenta la disponibilidad de potencia en la
máquina.
La posición de la fresa respecto al empañe de la pieza y el contacto que tienen los
dientes de la fresa son factores esenciales para una operación productiva.
• El diámetro de la fresa debe ser un 20 – 40 % más grande que la anchura de
corte.
• Regla de 2/3 (es decir, fresa de 150 mm
- 2/3 en corte, 100 mm
- 1/3 fuera del corte, 50 mm
• Al desplazar la fresa del centro se consigue una dirección más constante y
favorable de las fuerzas de corte
Formación de viruta en función de la posición de la fresa
1. Entrada en el corte
2. Arco de empañe en el corte
3. Salida de corte
DC = diámetro de la fresa
ae = empañe operativo
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La línea central de la fresa queda totalmente
dentro de la anchura de la pieza, ae >75 % de
DC.
• Condiciones de corte más favorables y uso
más optimizado del diámetro de la fresa.
• El impacto inicial a la entrada del corte se
produce sobre una parte del filo alejada de la
punta sensible.
• La plaquita sale del corte de manera gradual.
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La línea central de la fresa queda totalmente
fuera de la anchura de la pieza, ae <25 % de DC.
• El ángulo de entrada es positivo
• El impacto en la entrada se produce sobre la
punta más exterior de la plaquita y la
herramienta.
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La línea central de la fresa coincide con el borde de
la pieza, ae = 50 % de DC.
• No recomendado.
• Las cargas de choque que actúan sobre el filo son
muy altas en la entrada.
+ recomendado
- No recomendado
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Procedimiento de selección
Proceso de planificación de la producción
Pasos a seguir
1. Tipo de operación y método
2. Material de la pieza y cantidad
3. Parámetros de la máquina
4. Selección del tipo de fresa
5. Datos de corte, método, etc
6. Resolución de problemas, soluciones
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Información general sobre las operaciones de fresado
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El fresado moderno es un método de mecanizado muy universal. Durante los
últimos años, de la mano del desarrollo de las máquinas-herramientas, el fresado
ha evolucionado hasta convertirse en un método que permite mecanizar una
amplia variedad de configuraciones. La amplia selección de métodos ofrecidos
por las máquinas multi-eje actuales hace del fresado un candidato muy bien
situado para la producción de agujeros, cavidades, superficies que antes se solían
tornear,roscas, etc.
Además de las mejoras en la productividad, la fiabilidad y la constancia en la
calidad obtenidas gracias a la tecnología de plaquitas intercambiables y metal
duro, el desarrollo de las herramientas también ha contribuido a ofrecer nuevas
posibilidades.
Métodos de Fresado
Las fresadoras se pueden operar manualmente o bien automáticamente por
medios mecánicos o digitales a través de un sistema de control numérico (CNC)
Fresadoras convencionales
En las máquinas convencionales de 3 ejes, el fresado suele implicar la generación
de caras planas, escuadras y ranuras.
Las superficies y formas que no se incluyen en esta descripción se mecanizan
cada vez más a menudo en centros de mecanizado de cinco ejes y máquinas
multitarea.
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Fresadoras CNC
Máquinas modernas de 4 a 5 ejes
En la actualidad, las máquinas evolucionan en todas direcciones. Los centros de
torneado tienen ahora la capacidad de fresado gracias a las herramientas
accionadas y, a su vez, los centros de mecanizado son capaces de tornear a través
de las máquinas de fresado-torneado o torno-fresado.
Los desarrollos del CAM están aumentando la frecuencia de uso en las maquinas
con 5to eje
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Sugerencias de aplicación para fresar
Capacidad de potencia
• Compruebe la capacidad de potencia y la rigidez de la máquina y asegúrese de
que la máquina pueda trabajar con el diámetro de fresa requerido.
Estabilidad de la pieza
• Estado y consideraciones sobre la sujeción de la pieza.
Voladizo
• Mecanice con el voladizo más corto posible en el husillo.
Seleccione el paso de fresa correcto
• Utilice el paso de fresa correcto para cada operación de manera que no haya
demasiadas plaquitas actuando en el corte, ya que esto podría ocasionar
vibración.
Empañe de corte
• Asegúrese de que el empañe de la plaquita sea suficiente si las piezas son
estrechas o al fresar sobre espacios vacíos.
Selección de la geometría de la plaquita
• Siempre que sea posible, utilice plaquitas intercambiables de geometría positiva
para que la acción de corte sea suave y reducir al mínimo el consumo de
potencia.
Seleccione el avance correcto
• Asegúrese de usar el avance por plaquita apropiado para conseguir una acción
de corte correcta con el máximo grosor de la viruta recomendado.
Dirección de corte
• Use el fresado hacia arriba (en concordancia) siempre que sea posible.
Consideración del componente
• Material de la pieza y configuración. También exigencias de calidad relativas a
la superficie que va a mecanizar
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Elección de la calidad de la plaquita
• Seleccione la calidad en función del tipo de material de la pieza y del tipo de
aplicación.
Herramientas de fresado anti vibratorias
• Con voladizos superiores a 4 veces el diámetro de la herramienta, la tendencia a
la vibración puede hacerse más patente y es aquí donde las fresas anti vibratorias
pueden mejorar radicalmente la productividad.
Ángulo de posición
• Seleccione el ángulo de posición más adecuado.
Diámetro de la fresa
• Seleccione el diámetro correcto en función de la anchura de la pieza.
Posición de la fresa
• Coloque la fresa correctamente.
Entrada y salida de la fresa
• Se puede ver que la entrada radial al corte da lugar a un grosor de la viruta en la
salida que siempre es cero, lo cual permite un mayor avance y prolonga la
duración de la herramienta.
Refrigerante
• Use refrigerante únicamente si se considera necesario. Por lo general, el fresado
resulta mejor si se lleva a cabo sin refrigerante.
Mantenimiento
• Siga las recomendaciones de mantenimiento de la herramienta y vigile su
desgaste
